Диацильные производные 2,3,11,12дибензо-1,4,7,10,13,16-гексаоксациклооктадока-2,11-диена, в качестве регулятора ионной проницаемости биологических мембран Советский патент 1979 года по МПК C07D323/00 

о

r

Ч/°х :

э

в результате реакции образуются только два изомера следующего строения

,0п

Т5

Структура полученных соединений доказана данными ИК-, ПМР- и масс-снектроскопии.

Диацетильное и динропионильное производные 2,3,11,12-дибензо-18-короны-6 получают нагреванием (90-95°С) 2,3,11,12-дибензо-18-короны-6 с уксусной и пропионовой кислотами соответственно в присутствии ПФК.

Дибутирильное, дивалерильное и дибензоильное производные получают аналогично, но при более высокой температуре (125- 130°С).

Полученные смеси структурных изомеров разделяют дробной перекристаллизацией. При проведении процесса на кипящей водяной бане образуется преимущественно низкоплавкий изомер I (соотношение 10-20:1). В более жестких условиях количество высокоплавкого изомера П увеличивается.

Полученные соединения способны давать комплексы с ионами щелочных металлов и индуцируют транспорт ионов щелочных металлов через бислойные фосфолипидные мембраны (БФМ).

Пример 1. 2,3,11,12-(4,4 -Диацетил)дибензо-18-корона-6.

4,25 г (0,012 моля) 2,3,11,12-дибензо-18короны-6 растворяют в 43 г ПФК при нагревании на кипящей водяной бане, прибавляют 6,75 мл (0,12 моля) уксусной кислоты н продолжают нагревание в течение 0,5 ч при постоянном перемешивании. Цвет реакционной массы меняется от желтого до темно-красного. В этих условиях ПФК достаточно подвижна и перемешивание не вызывает затруднений. Реакционную смесь разлагают ледяной водой. Выпавшие кристаллы отмывают до нейтральной реакции, сушат, перекристаллизовывают из диоксана для удаления исходного продукта и очищают методом восходящей колоночной хроматографии на окиси алюминия в системе хлороформ: ацетон-12 : 0,5. Получается смесь изомеров с т. пл. 194-201°С. Выход 4,4 г (85%). Перекристаллизацией смесь разделяют на изомеры с т. пл. 196-198°С (основной продукт) и 213-215°С. Найдено, %: С 64,93; Н 6,30; М 444,8;

С24Н28О8.

Вычислено, %: С 64,85; Н 6,34; М 443,5. Пример 2. 2,3,11,12- (4,4 -Дипропионил) -дибензо-18-корона-6.

2,7 г (0,0075 моля) 2,3,11,12-дибензо-18короны-6 растворяют в 27 г ПФК на кипящей водяной бане и прибавляют 5,6 мл (0,075 моля) пропионовой кислоты. Условия проведения реакции и обработка реакционной массы такие же, как в примере 1. Выход смеси изомеров 2,5 г (70%, т. пл. 173- 179°С). Перекристаллизацией смесь разделяют на изомеры с т. пл. 182-184°С (основной продукт) и 193-195°С.

Найдено, %: С 65,95; Н 6,84; М 472.

СзбНззОз.

Вычислено, %: С 66,08; Н 6,82; М 472,5. Пример 3. 2,3,11,12-(4,4 -Дибутирил)дибензо-18-корона-6.

5,4 г (0,015 моля) 2,3,11,12-дибензо-18-короны-6 растворяют в 54 г ПФК при нагревании (125-130°С), прибавляют 13,9 мл (0,15 моля) масляной кислоты и продолжают нагревание 0,5 ч при той же температуре. Реакционную массу обрабатывают, как в примере 1. Ползчается смесь изомеров с т. пл. 149-165°С. Выход 5,2 г (70%). ПереКристаллизацией смесь разделяют на изомеры с т. пл. 154-156°С (основной продукт) и 180-181°С.

Найдено, %: С 67,05; Н 7,20; М 499,6.

С28Нзб08.

Вычислено, %: С 67,18; Н 7,25; М 500,6. Пример 4. 2,3,11,12-(4,4 -Дивалерил)дибензо-18-корона-6.

3,2 г (0,009 моля) 2,3,11,12-дибензо-18-короны-6 растворяют в 32. г ПФК при 125-

130°С и добавляют 9,8 мл (0,09 моля) валериановой кислоты. Условия проведения реакции и обработка реакционной массы такие же, как в примере 1, только для хроматографии используют систему хлороформ:

гексан-9 : 0,5. Выход смеси изомеров 3,4 г (72%), т. пл. 136-148°С. Перекристаллизацией смесь разделяют на изомеры с т. пл. 144-Иб С (основной продукт) и 156-ISSC. Найдено, %: С 68,05; Н 7,40; М 528.

СзоН4оО8.

Вычислено, %: С 68,15; Н 7,62; М 528,6.

П р и м е р 5. 2,3,11,12- (4,4 -Дибензоил) дибензо-18-корона-6.

1,8 г (0,005 моля) 2,3,11,12-дибензо-18-короны-6 растворяют в 18 г ПФК при 125- 130°С и прибавляют 6,1 г (0,05 моля) бензойной кислоты. Условия проведения реакции и обработка реакционной массы такие же, как в примере 1, только для восходящей хроматографии используют систему диоксан: гексан 6 : 4. Выход смеси изомеров 2 г (68%), т. пл. 145-156°С. Перекристаллизацией смесь разделяют на изомеры с т. пл. 184-186°С (основной продукт) н т. пл. 200-201°С.

Найдено, %: С 71,40; Н 5,73; М 568,4.

Сз4Нз2О8.

Вычислено, %: С 71,82; Н 5,67; М 568,6.

Изучение мембраноактивных свойств диацильных производных было выполнено на мембранах митохондрий. Митохондрии печени крыс выделяют дифференциальным центрифугированием. О состоянии проницаемости внутренних мембран митохондрий судят по их набуханию, регистрируемому по изменению оптической плотности суспензии. Измерения оптической плотности проводят при 520 нм. Проницаемость для ионов калия, кальция и магния исследуют в изоосмотических растворах нитратов этих катионов

Действие некоторых диацильных производных 2, 3, 11, 12-дибензо-1, 4, 7, 10, 13, 16-гексаоксациклооктадека-2, 11-диена на проницаемость внутренних мембран

митохондрий для различных ионов

Предложенные новые соединения в раз- 35 личной степени индуцируют перенос через

(для натрия - в изоосмотическом растворе ацетата натрия), содержащих 10 мМ буфера - трис-нитрата (для натрия - 10 мМ трис-ацетата), рН 7,45. Проницаемость для

5 ионов водорода исследуют в изоосмотическом растворе нитрата аммония. Для исключения энергозависимого накопления катионов в среду вносят антимицин А и ротенон (по 0,33 мкг/мл). Таким образом,

0 энергозависимое набухание митохондрий лимитируют только скоростью трансмембранного переноса исследуемых катионов, поскольку все среды содержат проникающие противоионы.

Результаты исследования В опытах на митохондриях было показано, что диацетил- и дибензоилпроизводные не вызывают существенного увеличения

0 проводимости по ионам, возможно, в силу их низкой липофильности. Дипропионил- и дивалерилпроизводные в концентрации 50- 100 мкМ вызывают увеличение проводимости для ионов кальция и магния и заметное

5 увеличение проницаемости для одновалентных катионов водорода, калия и натрия. Наиболее избирательное увеличение проводимости вызывает дибутирилпроизводное, которое в концентрации 10-50 мкМ увеличивает проницаемость для кальция. Это соединение даже в концентрации 100 мкМ не вызывает появления проводимости для ионов калия и натрия. Эти данные приведены в таблице.

мембрану митохондрий одновалентных (Н+, К+, Na+) и двухвалентных ионов (Са+2,

Mg+2). 2,3,11,12- (4,4 -Дибутирил) - дибензо1,4,7,10,13,16- гексаоксациклооктадека -2,11диен индуцирует перенос только двухвалентных катионов (Са+2, M.g+2). В отношении активности и избирательности это соединение превосходит известный ионофор Х-537А и может быть рекомендовано в качестве кальциевого ионофора для биологических исследований в сферах применения, аналогичных известному ионофору А 2/3187.

Формула изобретения

Диацильные производные 2,3,11,12-дибен30 - 1,4,7,10,13,16- гексаоксациклооктадека -2, 11-диена общей формулы

где R - алкильный радикал с 1-4 атомами углерода или фенил, в качестве регулятора ионной проницаемости биологических мембран.

Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе 1. Ю. А. Овчинников, В. Т. Иванов, А. М. Шкроб. Мембраноактивные йомплексоны. М., «Наука, 1974, с. 88.

2. Вейганд-Хильгетаг. Методы эксперимента в органической химии. М., 1968, с. 775.